(57)【要約】  送受信信号の利得の向上を図り、通信性能の良好なアンテナ装置及び移動体通信端末を得る。  コイルパターン（１５）を含んだ給電部材（１０）と、給電部材（１０）から供給された送信信号を放射するとともに、受信信号を受けてこれを給電部材（１０）に供給する放射部材（２０）とを備えたアンテナ装置。放射部材（２０）はその一部に開口部（２１）と開口部（２１）に連接したスリット部（２２）とを有しており、コイルパターン（１５）の巻回軸方向から平面視したとき、放射部材（２０）の開口部（２１）とコイルパターン（１５）の内側領域とが重なっていて、放射部材（２０）とコイルパターン（１５）とが少なくとも一部で重なっている。
2011062238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっていること、
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記送信信号の放射時には、前記コイルパターンに流れた電流によって前記放射部材の開口部の周囲に誘導電流が励起され、該誘導電流による磁界及び電界が前記放射部材の全域に広がっていくことで前記放射部材が電界アンテナとして動作すること、を特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記コイルパターンと前記放射部材とが電磁界結合していること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とがほぼ全域で重なっており、前記開口部の面積と前記内側領域の面積とがほぼ同一であること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記給電部材は複数の誘電体層が積層された積層体で構成されており、前記コイルパターンは、前記複数の誘電体層にそれぞれ配置された複数の環状導体を、前記積層体の積層方向にその巻回軸を有したヘリカル状に層間導体を介して接続したものであること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記誘電体層に設けられた前記環状導体は、所定間隔をおいて配置された平行な複数の線路導体によって形成されていること、を特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイルパターンは所定の共振周波数を有しており、前記送信信号及び／又は前記受信信号の周波数は前記共振周波数に実質的に相当すること、を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記放射部材の面積は前記コイルパターンが形成された部分の面積よりも大きいこと、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
さらに、前記放射部材に対向する導体部材を備えており、該導体部材と前記放射部材とは容量補足素子を介して結合していること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記導体部材と前記放射部材との間に前記容量補足素子が設けられており、該容量補足素子は前記導体部材に電気的に接続されており、かつ、該容量補足素子と前記放射部材との間に容量が形成されていること、を特徴とする請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記容量補足素子は前記スリット部に近接して配置されていること、を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記容量補足素子は前記スリット部の両側に一つずつ配置されていること、を特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記導体部材の縁部と前記スリット部とが重なっていること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記給電部材及び前記放射部材を内蔵した筺体と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっていること、
を特徴とする移動体通信端末。
【請求項１５】
さらに、前記筺体内に前記放射部材に対向する導体部材を備えており、該導体部材と前記放射部材とは容量補足素子を介して結合していること、を特徴とする請求項１４に記載の移動体通信端末。
【請求項１６】
前記導体部材はプリント配線板に配置されたグランド導体であること、を特徴とする請求項１５に記載の移動体通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び移動体通信端末、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムなどに用いられるアンテナ装置、及び、これを備えた移動体通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品や情報の管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付され、所定の情報を記憶したＩＣタグなどの無線ＩＣデバイスとを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報や電力の送受信を行うＲＦＩＤシステムが開発されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、非接触式ＩＣカードを組み込んだ携帯電話機が開示されている。しかしながら、携帯電話機などの移動体通信端末は、小型で多機能であるため、小型の筺体内に高密度に各種金属部品が搭載されている。例えば、マザーボードとなるプリント配線板にはグランド導体などが複数層に配置されており、該プリント配線板の表面にはＩＣチップやコンデンサなどの金属を含む部品が高密度に実装されている。また、筺体内には、電源となるバッテリーパックも配置されており、このバッテリーパックにはフレームなどの金属部品が用いられている。【０００４】
それゆえ、筺体内に搭載されたＩＣカードなどのアンテナ装置は、筺体内に設けられている金属部品の影響で通信性能が劣化するという問題点を有していた。所定の通信性能を確保するには、アンテナのサイズを大型化したり、筺体の形状や金属部品のレイアウトなどを再考する必要があるが、それにも限界があるのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、送受信信号の利得の向上を図り、通信性能の良好なアンテナ装置及び移動体通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の第１の形態であるアンテナ装置は、
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっていること、
を特徴とする。【０００８】
本発明の第２の形態である移動体通信端末は、
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記給電部材及び前記放射部材を内蔵した筺体と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっていること、
を特徴とする。【０００９】
前記放射部材はその一部に形成された開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、給電部材に含まれたコイルパターンの巻回軸方向から平面視したときに、放射部材の開口部とコイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、放射部材とコイルパターンとが少なくとも一部で重なっているので、コイルパターンに電流が流れると、励起された磁界が放射部材の開口部を通して理想的に分布し、この誘導磁界によって放射部材における開口部周辺に誘導電流が励起される。これによって、送受信信号の利得が向上し、通信距離を広げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、送受信信号の利得の向上を図り、良好な通信性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１であるアンテナ装置を搭載した移動体通信端末を示し、（Ａ）は筺体の裏面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施例１であるアンテナ装置を分解して示す説明図である。
【図３】実施例１であるアンテナ装置においてコイルパターンと放射部材との結合を示す説明図である。
【図４】実施例１であるアンテナ装置において放射部材の開口部の周辺に生じる誘導電流を示す説明図である。
【図５】実施例１であるアンテナ装置において放射部材の周縁部に流れる誘導電流を示す説明図である。
【図６】アンテナ装置とリーダライタ側アンテナとの磁気的結合状態を示す説明図であり、（Ａ）は実施例１を示し、（Ｂ）は比較例を示す。
【図７】実施例１であるアンテナ装置において、無線信号がＵＨＦ帯である場合の動作説明図である。
【図８】実施例２であるアンテナ装置を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図９】実施例２であるアンテナ装置の簡略化した動作説明図である。
【図１０】実施例３であるアンテナ装置を搭載した移動体通信端末の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１１】実施例４であるアンテナ装置を搭載した移動体通信端末の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】実施例５であるアンテナ装置を搭載した移動体通信端末の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】実施例６であるアンテナ装置を搭載した移動体通信端末の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１４】実施例７であるアンテナ装置を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【図１５】実施例８であるアンテナ装置を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るアンテナ装置及び移動体通信端末を具体的な実施例に基づいて説明する。なお、各図において、共通する部品、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（実施例１、図１〜図７参照）
実施例１であるアンテナ装置１Ａは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、移動体通信端末（例えば、携帯電話機）の筺体５の裏面側に設けた、コイルパターン１５を含んだ給電部材１０と、給電部材１０に貼着したフェライトシートからなる磁性部材１９と、放射部材２０と、で構成されている。
【００１４】
放射部材２０は、給電部材１０から供給された信号を放射する及び受信信号を受けてこれを給電部材１０に供給するアンテナとして機能するもので、筺体５の裏面側に金属の膜あるいは箔を設けてなる。給電部材１０は、複数の誘電体層（熱可塑性樹脂シート）が積層された積層体で構成されており、コイルパターン１５は、複数の誘電体層にそれぞれ配置された複数の環状導体を、ビアホール導体などの層間導体（図１（Ｂ）では図示せず）を介して、積層体の積層方向に巻回軸を有するようにヘリカル状に接続し、コイルとしたものである。また、コイルパターン１５の両端部分は、筺体５に内蔵されているＩＣタグなどの無線回路に接続されている。
【００１５】
放射部材２０は、その一部に開口部２１と、該開口部２１に縁部から連通するスリット部２２を有している。スリット部２２の一方端は開口部２１に連接し、他方端は放射部材２０の側縁にて開放されている。即ち、スリット部２２は開口部２１と放射部材２０の側縁とを連通させるように設けられている。コイルパターン１５の巻回軸方向から平面視したとき、開口部２１の全領域はコイルパターン１５の内側領域に重なっていて、コイルパターン１５は放射部材２０と重なっている。
【００１６】
アンテナ装置１Ａの組立て手順は、図２に示すとおりであり、まず、コイルパターン１５を内蔵した給電部材１０に磁性部材１９を貼着し、給電部材１０を放射部材２０上に貼着する。
【００１７】
以上の構成からなるアンテナ装置１Ａにおいては、コイルパターン１５を含む給電部材１０によって、コイルパターン１５の両端に電気的に接続されている無線回路からの送信信号を放射部材２０に供給し、放射部材２０からの受信信号（受信電力）を給電部材１０を介して無線回路に供給する。以下に、この動作について詳述する。
【００１８】
前述のごとく、給電部材１０に設けたコイルパターン１５の巻回軸方向から平面視したときに、放射部材２０の開口部２１とコイルパターン１５の内側領域とは重なっている。従って、図３に示すように、例えば、無線信号の送信時には、無線回路から信号電流がコイルパターン１５に流され、この電流によって生じた誘導磁界Ｈは、開口部２１を通して図中点線で示すように理想的に分布する。磁界Ｈが理想的に分布するとは、二つの磁界Ｈの中心Ｂが開口部２１の中心と一致していることであり、この状態で放射部材２０の利得が最大となる。
【００１９】
前記誘導磁界Ｈによって、図４に示すように、開口部２１の周囲部分に、誘導電流Ｉ１，Ｉ２（但し、電流Ｉ１，Ｉ２の伝播方向は１８０°異なる）が生じる。具体的には、図５に示すように、開口部２１及びスリット部２２の周囲を通り、放射部材２０の平面及び縁端効果により放射部材２０の周縁部に誘導電流Ｉ１，Ｉ２が流れる。なお、図５で電流Ｉ２は図示しないが、電流Ｉ１とは逆方向に流れる。誘導電流Ｉ１，Ｉ２は放射部材２０とコイルパターン１５とが平面視で重なっていることから、コイルパターン１５から生じた誘導磁界を遮るように、コイルパターン１５に流れる電流とは反対の方向に流れる。
【００２０】
ここで、誘導電流Ｉ１，Ｉ２によって、放射部材２０から磁界が生じ、放射部材２０の全体に誘導電流Ｉ１，Ｉ２が流れる。特に、アンテナ装置１Ａで取り扱われる無線信号がＨＦ帯である場合には、図６（Ａ）に示すように、放射部材２０は磁束が透過しないので、放射部材２０の開口部２１を内側、放射部材２０の外縁を外側とする経路で、磁束φが相対的に大きなループを描く。これにより、リーダライタのアンテナ４０との通信距離を広げることができる。
【００２１】
本アンテナ装置１Ａとリーダライタのアンテナ４０との磁気的な結合状態は図６（Ａ）に示すとおりである。放射部材２０が省略されている場合を比較例として図６（Ｂ）に示す。この比較例では、放射部材２０が存在しないので、磁束φが広がることはなく、アンテナ４０との結合量は小さい。従って、両者が接近するほどむしろ通信が不安定になるといった現象が生じる。
【００２２】
ここで、給電部材１０の種々のサイズ（縦横のサイズ）に対するリーダライタのアンテナ４０との通信可能な距離を測定した結果を示す。なお、かっこ内は放射部材２０を省略した比較例での通信可能な距離である。
【００２３】
２２．５ｍｍ×２０ｍｍのとき、０〜４４ｍｍ（０〜２４ｍｍ）
２２．５ｍｍ×１９ｍｍのとき、０〜４３ｍｍ（０〜２３ｍｍ）
２２．５ｍｍ×１８ｍｍのとき、０〜４１ｍｍ（０〜１９ｍｍ）
２２．５ｍｍ×１７ｍｍのとき、０〜３９ｍｍ（    −    ）
２２．５ｍｍ×１６ｍｍのとき、０〜３８ｍｍ（    −    ）
【００２４】
このように、放射部材２０においては、誘導電流Ｉ１，Ｉ２によって磁界Ｈが誘起されるが、アンテナ装置１Ａで取り扱われる無線信号が高周波帯域、特にＵＨＦ帯である場合には、図７に示すように、この磁界Ｈによって電界Ｅが誘起され、この電界Ｅによって磁界Ｈが誘起されるという連鎖により、放射部材２０の全域に電磁界分布が二次元的に広がる。そして、この電磁界分布によって、無線信号が送信されるが、放射部材２０の全体に誘導電流Ｉ１，Ｉ２が流れることにより、通信距離を広げることができる。
【００２５】
なお、開口部２１にはスリット部２２が連接されているため、この誘導電流Ｉ１，Ｉ２はスリット部２２にてその流れが制限され、電位差が与えられる（容量が形成される）。従って、スリット部２２の長さＬ１や幅Ｌ２で、誘導電流Ｉ１，Ｉ２の量や分布を制御することにより、放射部材２０の全域に生じる電界・磁界の量を制御することができる。その結果、送信信号の利得を制御することができる。
【００２６】
前述したように、スリット部２２の長さＬ１や幅Ｌ２により、放射部材２０にて送受信される無線信号の利得を制御できる。具体的には、スリット部２２の長さＬ１を大きくするほど、また、幅Ｌ２を小さくするほど、利得が大きくなる傾向にある。
【００２７】
図１（Ｂ）に示したように、給電部材１０の各誘電体層に設けられた環状導体は、それぞれ所定間隔をおいて平行な複数の線路導体によって形成されていることが好ましい。即ち、本実施例１において、環状に形成されている導体は、平行な２本の線路導体として形成されており、これによって、２本の線路導体の間にも磁束が通るようになり、励起された磁界がコイルパターン１５の中心方向、即ち、巻回軸と直交する方向に広がって、磁束を効率的に利用できるようになる。また、環状導体の並列本数を増やすことで、環状導体の直流抵抗を小さくできる効果を生じる。この結果、無線信号の利得を向上させることができる。
【００２８】
図３に示す等価回路では、給電回路としてコイルパターン１５のみを図示しているが、インダクタンス成分としてコイルパターン１５自体のインダクタンスを利用しているほか、コイルパターン１５は前述のように積層された環状電極によって形成されているので、各層の環状電極間に形成された浮遊容量をキャパシタンス成分として利用している。なお、給電部材１０には、少なくとも一つのコイルパターン１５を備えていればよく、給電回路が所定の共振周波数を持っている場合は、例えばその共振周波数を調整するためのキャパシタンス成分やインダクタンス成分をさらに有していても構わない。
【００２９】
本実施例１において、給電回路（コイルパターン１５）は所定の共振周波数を有しており、放射部材２０にて送受信される無線信号の周波数はこの共振周波数に実質的に相当するものであることが好ましい。ここで、「実質的に相当する」とは、給電回路が有する共振周波数の帯域と放射部材２０にて送受信される無線信号の周波数帯とがほぼ一致していることをいう。このように、送信信号及び／又は受信信号の周波数が給電回路の共振周波数に実質的に相当しているので、放射部材２０の形状や材質、放射部材２０を支持する筺体５の形状や材質などにほとんど依存しない安定した周波数特性を有するアンテナ装置が得られる。
【００３０】
換言すれば、放射部材２０における開口部２１やスリット部２２の形状や材質、あるいは、給電部材１０におけるコイルパターン１５の形状や材質で、無線信号の周波数帯域が決められ、かつ、放射部材２０と無線回路（信号処理部）とのインピーダンスの整合も実現される。従って、放射部材２０の開口部２１やスリット部２２の形状やコイルパターンの形状を変更することなく、各種の移動体通信端末に対応したアンテナ装置を実現できる。
【００３１】
また、給電部材１０に重ねて配置した磁性部材１９は、コイルパターン１５に発生する磁界を外部に漏らすことなく効率的に放射部材と結合させ、また、外部で発生する磁界を遮断して通信性能の劣化を防止する機能を有している。
【００３２】
なお、本実施例１において、給電部材１０と放射部材２０とは電磁界結合しているので、給電部材１０と放射部材２０との間のインピーダンス整合を考慮する必要は必ずしもない。つまり、本実施例１によれば、前述したように、スリット部２２の形状を好ましく設計することにより、極めて容易に無線信号の利得を制御することができる。
【００３３】
放射部材２０の開口部２１とコイルパターン１５の内側領域とはほぼ全域で重なっており、かつ、開口部２１の面積とコイルパターン１５の内側領域の面積とがほぼ同一であることが好ましい。その理由は、コイルパターン１５による磁界Ｈ（図３参照）が放射部材２０に対して効率よく伝播し、損失が抑えられ、利得が向上するからである。また、開口部２１とコイルパターン１５の内側領域とをほぼ全域で重ならせることで、コイルパターン１５の全てを放射部材２０に重ならせることができる。そして、これにより、放射部材２０により大きな誘導電流を生じさせることができるので、通信距離をより向上させることができる。しかし、開口部２１とコイルパターン１５の内側領域とは少なくとも一部で重なって、放射部材２０とコイルパターン１５とが一部で重なっていればよい。
【００３４】
また、放射部材２０の面積はコイルパターン１５が形成された部分の面積よりも大きいことが好ましい。放射部材２０の面積がコイルパターン１５で形成された部分の面積よりも大きいことにより、誘導電流が大きなループを描いて流れるので、通信距離をより向上させることができる。
【００３５】
スリット部２２の形状に関しては、本実施例１のように直線状であることが加工性の点で有利であるが、ミアンダ状や湾曲状に形成されていても構わない。さらに、給電部材１０は単層基板上にコイルパターン１５が形成されたものであっても構わない。
【００３６】
（実施例２、図８、図９参照）
実施例２であるアンテナ装置１Ｂは、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、基本的には前記実施例１であるアンテナ装置１Ａと同様の構成を有し、異なっているのは、移動体通信端末に搭載されているプリント配線板６に設けた導体部材（以下、グランド導体７と称する）と放射部材２０とを容量Ｃ（図９参照）を介して結合させた点にある。より詳しくは、グランド導体７と放射部材２０とは互いに対向して配置されており、このグランド導体７に電気的に接続した導電性部材（容量補足素子）８と放射部材２０との間に接着剤である誘電体層１８が介在することで、導電性部材８と放射部材２０との間に容量Ｃが形成される。
【００３７】
本実施例２であるアンテナ装置１Ｂの作用効果は前記実施例１であるアンテナ装置１Ａと基本的には同様であり、放射部材２０とグランド導体７とが容量Ｃで結合している点で以下の作用効果を奏する。
【００３８】
即ち、通信時にはコイルパターン１５に流れる信号電流に起因して生じた誘導磁界によって、図９に示すように、放射部材２０に誘導電流Ｉ１，Ｉ２が流れる。なお、図９は実施例１で参照した図５をより簡略的に示している。この誘導電流Ｉ１，Ｉ２に起因して、放射部材２０と対向するグランド導体７には誘導電流によって生じた磁界を打ち消す方向に渦電流Ｉ３，Ｉ４が生じる。渦電流Ｉ３，Ｉ４は本来熱として放散されるものであるが、渦電流Ｉ３，Ｉ４のエネルギーが前記容量Ｃによって放射部材２０に還元され、その結果として放射部材２０の利得が向上し、通信距離を広げることができる。また、コイルパターン１５によって励起された磁界は、放射部材２０ないしグランド導体７で吸収されるので、筺体５内に搭載されている他の金属部品との配置関係を考慮する必要性が小さくなる。
【００３９】
以上のごとく、本実施例２では、放射部材２０とグランド導体７の合成されたインダクタンスと前記容量Ｃとで並列共振回路が形成される。この並列共振回路の共振点は、放射部材２０によって送受信される周波数よりも高いことが必要となる。即ち、使用周波数がこの並列共振回路の共振周波数よりも低いと、並列共振回路が磁界放射性（Ｌ性）になり、高いと電界放射性（Ｃ性）になる。よって、通信に磁界放射を利用する場合、並列共振回路の共振点は使用周波数（放射部材２０によって送受信される周波数）よりも高いことが必要となる。
【００４０】
なお、本実施例２において、放射部材２０と容量結合する導体部材は、プリント配線板６に設けた導体部材であればグランド導体７以外であってもよいことは勿論である。また、導体部材を放射部材２０と容量結合する形態は任意であり、例えば、導電性部材８として筺体５内に搭載されている金属フレームを利用してもよい。また、導電性部材（容量補足素子）８はスリット部２２に近接して配置されていることが好ましい。容量補足素子とスリット部２２が近接配置されていることで、スリット部２２のインダクタンス成分と、容量補足素子を含む放射部材２０−グランド導体７間で、一つのＬＣ並列共振回路が形成される。この共振周波数を使用周波数より高めに設定することで、スリット部２２を起点に磁界放射が起こる。このとき並列共振回路の電流は、グランド導体７にも流れるので、グランド導体７を放射部の一部として使用可能となり、大きなグランド導体７から磁界放射ができるようになる。
【００４１】
（実施例３〜６、図１０〜図１３参照）
次に、実施例３〜６であるアンテナ装置１Ｃ〜１Ｆを説明する。これらのアンテナ装置１Ｃ〜１Ｆは、放射部材２０のスリット部２２の向き、あるいは、プリント配線板に設けたグランド導体７と放射部材２０との位置関係を種々に変更することで所定の指向性を得ている。
【００４２】
アンテナ装置１Ｃは、図１０に示すように、放射部材２０をグランド導体７の一端部に重ねて、かつ、スリット部２２を端末筺体５の内側に向けて配置したものである。磁束φ１，φ２，φ３は磁界の指向性を示している。
【００４３】
アンテナ装置１Ｄは、図１１に示すように、放射部材２０をグランド導体７の一端部に重ねて、かつ、スリット部２２を端末筺体５の外側に向けて配置したものである。磁束φ１，φ２は磁界の指向性を示している。
【００４４】
アンテナ装置１Ｅは、図１２に示すように、グランド導体７を端末筺体５の右側でカットし、放射部材２０をグランド導体７とは重ならないように、かつ、スリット部２２を端末筺体５の外側に向けて配置したものである。磁束φ１，φ２，φ３は磁界の指向性を示している。
【００４５】
アンテナ装置１Ｆは、図１３に示すように、放射部材２０をスリット部２２が傾斜するように折り曲げ、開口部２１がグランド導体７の一端部と重なるように、かつ、スリット部２２を端末筺体５の外側に向けて配置したものである。磁束φ１，φ２，φ３は磁界の指向性を示している。
【００４６】
（実施例７、図１４参照）
実施例７であるアンテナ装置１Ｇは、図１４に示すように、グランド導体７に電気的に接続した二つの導電性部材（容量補足素子）８を設け、導電性部材８と放射部材２０との間に二つの容量Ｃ１，Ｃ２を形成したものである。本アンテナ装置１Ｇは前記実施例２として説明したアンテナ装置１Ｂの応用例であり、グランド導体７で消費される渦電流エネルギーを効果的に放射部材２０に帰還させることができる。特に、本アンテナ装置１Ｇにあっては、導電性部材８がスリット部２２の両側に一つずつ配置されているため、渦電流エネルギーの帰還が効率的になる。ここで言う渦電流エネルギーの帰還とは放射部材２０のスリット部２２の両端とグランド導体７間に、補足容量素子を設けることで静電容量を形成しスリット部２２とグランド導体７を含むひとつの共振回路を形成することで、グランド導体７も放射部の一部とすることができることを言う。このため放射部２０はグランド導体７に近接していても磁界放射（または電界放射）が可能となり、グランド導体７からも磁界（または電界）の放射が起るようになる。ここでグランド導体７は、グランド導体以外の携帯電話の電池などの金属部材や、電気的に何ともつながらない浮電極パターンや、他の信号を通している配線パターンでもよい。
【００４７】
なお、渦電流エネルギーを帰還させるために、グランド導体７と放射部材２０との間を結合する容量補足素子としては、チップコンデンサをグランド導体７と放射部材２０との間に挟み込むように設けてもよい。これは前記第２実施例（アンテナ装置１Ｂ）にも妥当する。
【００４８】
（実施例８、図１５参照）
実施例８であるアンテナ装置１Ｈは、図１５に示すように、放射部材２０をスリット部２２がグランド導体７の縁部と重なるように配置したものである。この構成にて、放射部材２０とグランド導体７とが容量Ｃ１，Ｃ２よって結合し、容量補足素子としての導電性部材８を設けることなく、渦電流エネルギーを放射部材２０に帰還させることができる。なお、本アンテナ装置１Ｈにおいて、容量補足素子を設けることは差し支えない。
【００４９】
ところで、前記実施例７，８において、放射部材２０のインダクタンス、放射部材２０とグランド導体７との間で形成される容量、グランド導体７のインダクタンスによって共振回路が形成される。この共振回路の共振周波数は、放射部材２０によって送受信される通信周波数よりも高めに設定しておくことが好ましい。例えば、本アンテナ装置をＲＦＩＤシステムに利用する場合、前記共振回路の共振周波数を、通信周波数である１３．５６ＭＨｚよりやや高い、例えば１５．０４ＭＨｚに設定する。これにて、本アンテナ装置とリーダライタのアンテナとが磁界結合して通信が行われる。
【００５０】
（他の実施例）
なお、本発明に係るアンテナ装置及び移動体通信端末は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００５１】
特に、移動体通信端末としての携帯電話機はあくまで例示であって、本発明は様々な移動体通信端末に適用することができる。また、放射部材と結合する導体部材としては、前記グランド導体に限ることはなく、端末の金属製筺体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明は、アンテナ装置や移動体通信端末に有用であり、特に、送受信信号の利得を大きくして通信距離を広げることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ〜１Ｈ…アンテナ装置
５…筺体
６…プリント配線板
７…グランド導体
８…導電性部材（容量補足素子）
１０…給電部材
１５…コイルパターン
２０…放射部材
２１…開口部
２２…スリット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記放射部材に対向する導体部材と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっており、
前記導体部材と前記放射部材とは容量を介して結合していること、
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記送信信号の放射時には、前記コイルパターンに流れた電流によって前記放射部材の開口部の周囲に誘導電流が励起され、該誘導電流による磁界及び電界が前記放射部材の全域に広がっていくことで前記放射部材が電界アンテナとして動作すること、を特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記コイルパターンと前記放射部材とが電磁界結合していること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とがほぼ全域で重なっており、前記開口部の面積と前記内側領域の面積とがほぼ同一であること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記給電部材は複数の誘電体層が積層された積層体で構成されており、前記コイルパターンは、前記複数の誘電体層にそれぞれ配置された複数の環状導体を、前記積層体の積層方向にその巻回軸を有したヘリカル状に層間導体を介して接続したものであること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記誘電体層に設けられた前記環状導体は、所定間隔をおいて配置された平行な複数の線路導体によって形成されていること、を特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイルパターンは所定の共振周波数を有しており、前記送信信号及び／又は前記受信信号の周波数は前記共振周波数に実質的に相当すること、を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記放射部材の面積は前記コイルパターンが形成された部分の面積よりも大きいこと、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記導体部材と前記放射部材とは容量補足素子を介して結合していること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記導体部材と前記放射部材との間に前記容量補足素子が設けられており、該容量補足素子は前記導体部材に電気的に接続されており、かつ、該容量補足素子と前記放射部材との間に前記容量が形成されていること、を特徴とする請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記容量補足素子は前記スリット部に近接して配置されていること、を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記容量補足素子は前記スリット部の両側に一つずつ配置されていること、を特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記導体部材の縁部と前記スリット部とが重なっていること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記放射部材に対向する導体部材と、
前記給電部材、前記放射部材及び前記導体部材を内蔵した筺体と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっており、
前記導体部材と前記放射部材とは容量を介して結合していること、
を特徴とする移動体通信端末。
【請求項１５】
前記導体部材と前記放射部材とは容量補足素子を介して結合していること、を特徴とする請求項１４に記載の移動体通信端末。
【請求項１６】
前記導体部材はプリント配線板に配置されたグランド導体であること、を特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の移動体通信端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の第１の形態であるアンテナ装置は、
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記放射部材に対向する導体部材と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっており、
前記導体部材と前記放射部材とは容量を介して結合していること、
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第２の形態である移動体通信端末は、
コイルパターンを含んだ給電部材と、
前記給電部材から供給された送信信号を放射する、及び／又は、受信信号を受けてこれを前記給電部材に供給する放射部材と、
前記放射部材に対向する導体部材と、
前記給電部材、前記放射部材及び前記導体部材を内蔵した筺体と、
を備え、
前記放射部材は、その一部に開口部と該開口部に連接したスリット部とを有しており、前記コイルパターンの巻回軸方向から平面視したとき、前記放射部材の開口部と前記コイルパターンの内側領域とが少なくとも一部で重なっていて、前記放射部材と前記コイルパターンとが少なくとも一部で重なっており、
前記導体部材と前記放射部材とは容量を介して結合していること、
を特徴とする。
【国際調査報告】
2011062238.tif 000018
2011062238.tif 000019
2011062238.tif 000020
2011062238.tif 000021